Меню

Проверка схемы включения трансформаторов тока

Способы проверки полярности трансформаторов тока (миллиамперметр, РЕТОМ-21 и ВАФ)

Июль 9th, 2017 Рубрика: Трансформаторы тока, Электрооборудование

polyarnost_transformatorov_toka

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

На днях столкнулся с одним интересным явлением.

При проведении метрологами поверки трансформаторов тока, на одном из фидеров (присоединении) был забракован трансформатор тока на фазе В.

Остальные трансформаторы тока на этом фидере поверку успешно прошли.

Решено было заменить трансформатор тока только на фазе В, а остальные оставить существующие.

polyarnost_transformatorov_toka_17

Кстати, тип трансформатора тока Вам скорее всего известен — это распространенный для своего времени трансформатор тока Т-0,66 с коэффициентом трансформации 200/5.

polyarnost_transformatorov_toka_1

polyarnost_transformatorov_toka_2

После снятия трансформатора тока обозначение его выводов поставило меня в тупик.

С обозначением вторичных выводов И1 и И2 все было понятно: И1 — начало вторичной обмотки, И2 — конец вторичной обмотки.

polyarnost_transformatorov_toka_3

polyarnost_transformatorov_toka_4

А вот с первичной обмоткой явно была загадка!

Как видите, обозначение первичной обмотки отчетливо видно на корпусе самого трансформатора тока: Л1 — начало первичной обмотки, Л2 — конец первичной обмотки.

polyarnost_transformatorov_toka_5

polyarnost_transformatorov_toka_6

Но не тут то было! Если хорошо приглядеться, то на задней крепежной планке тоже имеется обозначение первичных выводов, но при этом оно в корне противоречит обозначению на корпусе трансформатора тока.

Со стороны начала первичной обмотки Л1 на крепежной планке имеется маркировка Л2, а со стороны конца первичной обмотки Л2 на крепежной планке имеется маркировка Л1.

polyarnost_transformatorov_toka_7

polyarnost_transformatorov_toka_8

В итоге получилось так, что у нового трансформатора тока ТОП-0,66, установленного взамен снятого Т-0,66, за начало первичной обмотки Л1 приняли не правильную сторону и после ввода в эксплуатацию векторная диаграмма имела следующий вид.

polyarnost_transformatorov_toka_18

polyarnost_transformatorov_toka_9

Как видите, зеленый вектор тока развернут на 180°, т.е. ток в фазе В имеет обратное направление. Естественно, что это несоответствие мы быстро устранили, установив трансформатор тока соответствующим образом. Ну а если быть точнее, то просто напросто поменяли местами подключаемые провода с выводов И1 и И2 на вторичной обмотке трансформатора тока фазы В.

Таким образом, векторная диаграмма стала иметь нормальный и правильный вид.

polyarnost_transformatorov_toka_10

У снятого трансформатора тока я решил определить полярность и в данной статье я Вам подробно расскажу какими способами я это буду осуществлять. Приведу в пример 3 способа, правда пользуюсь я только одним из них, и чуть дальше по тексту расскажу каким именно.

Первый способ, это наверное, один из самых распространенных и доступных способов определения полярности трансформаторов тока. Второй и третий способы требуют специального и дорогостоящего оборудования.

Определение полярности ТТ с помощью батарейки и миллиамперметра

Кстати, данный способ еще называют способом гальванометра. Вот, собственно, и схема подключения батарейки (источника постоянного тока) и гальванометра для определения полярности выводов трансформатора тока.

polyarnost_transformatorov_toka_11

В качестве источника постоянного тока можно использовать элементы питания напряжением от 2 (В) до 6 (В). Например, вполне сгодится обычная «плоская» батарейка типа 3R12 напряжением 4,5 (В), к выводам которой необходимо припаять соединительные провода.

polyarnost_transformatorov_toka_12

polyarnost_transformatorov_toka_16

Если в качестве источника постоянного тока Вы планируете использовать аккумулятор, то в цепь следует включить ограничительное сопротивление (резистор). В моем же примере с батарейкой ограничительное сопротивление не требуется.

В качестве измерительного прибора можно применить, либо миллиамперметр, либо милливольтметр, магнитоэлектрической системы. Предел миллиамперметра может находиться в пределах от 10 до 100 (мА), а милливольтметра — не более 3 (В).

Желательно применять прибор с нулем посередине шкалы, так легче и нагляднее определять отклонение стрелки. Если Вы не найдете прибор с нулем по середине, то имейте ввиду то, что стрелка прибора при отклонении влево будет ударяться в упор и есть вероятность ее отскакивания в правую сторону, что может привести в заблуждение и ошибочному проведению измерений.

В своем примере я буду использовать миллиамперметр типа М2001 с пределом 100 (мА) с нулем посередине шкалы. Прибора с меньшим пределом у меня нет в наличии, поэтому если будет проблематично определить сторону отклонения стрелки, то можно увеличить напряжение источника постоянного тока. Но обычно предела 100 (мА) в паре с батарейкой на 4,5 (В) вполне хватает.

polyarnost_transformatorov_toka_14

Полярность выводов миллиамперметра М2001 обозначена на корпусе прибора: слева — плюс, справа — минус.

polyarnost_transformatorov_toka_15

А сейчас я соберу приведенную выше схему для проверки полярности трансформатора тока.

polyarnost_transformatorov_toka_19

Нам необходимо определить, какое из обозначений первичной обмотки ТТ является верным, то, которое указано на корпусе трансформатора тока или, которое указано на его крепежной планке.

Сначала примем за правильное обозначение первичной обмотки обозначение, указанное на корпусе, т.е. вывод Л1 находится справа, а Л2 — слева.

Подключим положительный полюс «+» батарейки к началу первичной обмотки Л1, а отрицательный полюс «-» — к концу первичной обмотки Л2.

polyarnost_transformatorov_toka_21

Теперь кратковременно замкнем первичную цепь через батарейку.

polyarnost_transformatorov_toka_22

Как видите на фотографии выше, стрелка миллиамперметра кратковременно отклонилась влево.

Кстати, при размыкании первичной цепи, стрелка миллиамперметра отклоняется в противоположную сторону, но на это не обращайте внимания, главное — это зафиксировать отклонение стрелки именно в момент замыкания первичной цепи.

Отклонение стрелки миллиамперметра влево говорит о том, что указанная полярность на корпусе трансформатора тока является неверной. А значит, правильная маркировка указана все таки на крепежной планке.

Для меня это кажется немного странным! Я все таки надеялся, что правильная маркировка указана именно на корпусе трансформатора тока.

Тем не менее убедимся в своих убеждениях. Аналогично, подключим положительный полюс «+» источника постоянного тока к началу первичной обмотки Л1, а отрицательный полюс «-» — к концу первичной обмотки Л2. Только сейчас выводы Л1 и Л2 примем наоборот, т.е. Л1 находится слева, а Л2 — справа.

polyarnost_transformatorov_toka_23

polyarnost_transformatorov_toka_24

Как видите, при таком подключении стрелка миллиамперметра кратковременно отклонилась вправо, что говорит о том, что полярность трансформатора тока, указанная на крепежной планке является верной!

Суть первого способа определения полярности ТТ сводится к следующему. Необходимо подобрать такое включение трансформатора тока, чтобы при замыкании первичной цепи стрелка миллиамперметра отклонялась вправо. В таком случае выводы первичной и вторичной обмоток, присоединенные к «+» батарейки и «+» миллиамперметра будут однополярными, т.е. при протекании тока по первичной цепи от Л1 к Л2, ток во вторичной цепи будет протекать от И1 к И2.

Да, совсем забыл сказать, что в основе данного способа лежит явление электромагнитной индукции. Об этом Вы можете прочитать я любом учебнике по физике.

Определение полярности ТТ с помощью РЕТОМ-21

Как я и говорил, то второй способ требует специального оборудования. Для этого в парке приборов нашей электролаборатории (ЭТЛ) имеется многофункциональное испытательное устройство РЕТОМ-21. Я уже Вас подробно знакомил с ним в своих публикациях про прогрузку автоматических выключателей:

Если честно, то первым способом я уже давненько не пользуюсь, а в подобных сомнительных ситуациях при определении полярности трансформаторов тока применяю именно РЕТОМ-21.

Собираем следующую схему.

polyarnost_transformatorov_toka_25

Выход источника первичного тока I5 со звездочкой соединяем с началом первичной обмотки Л1 трансформатора тока, а без звездочки — с концом первичной обмотки Л2.

polyarnost_transformatorov_toka_26

В принципе, я уже определился, что правильная маркировка первичной обмотки ТТ обозначена на крепежной планке, поэтому сейчас я преднамеренно подключил эти вывода наоборот, чтобы показать Вам как РЕТОМ-21 определит и отобразит данное несоответствие.

Читайте также:  Как найти работу тока генератора

Начало вторичной обмотки И1 трансформатора тока соединяем с аналоговым входом

РА, обозначенным красным цветом (со звездочкой), а конец вторичной обмотки И2 — с белым входом (без звездочки).

polyarnost_transformatorov_toka_27

polyarnost_transformatorov_toka_28

В меню РЕТОМ-21 выбираем источник первичного тока I5, а для измерения вторичного тока выбираем встроенный прибор РА. В соответствующем поле дисплея выбираем фазу (Φ) для измерения угла между первичным I5 и вторичным РА токами.

Теперь осталось навести ток в первичной цепи не менее 10% от номинального тока трансформатора тока. Я наведу 50 (А), что будет вполне достаточно.

Как видите, на дисплее отображается величина первичного тока 50 (А), вторичного тока 1,3 (А), а также угол 180,6° между токами первичной и вторичной обмоток.

polyarnost_transformatorov_toka_29

Это говорит о том, что выбрана не правильная полярность ТТ, т.е. выводы Л1 и И1 не однополярны.

Поменял местами выводы первичного тока РЕТОМ-21 и снова произвел измерение.

Как видите, угол между токами первичной и вторичной обмоток теперь составил 0,6°.

polyarnost_transformatorov_toka_30

Вот теперь можно с уверенностью сказать, что трансформатор тока подключен совершенно верно, что и требовалось доказать.

Таким образом, с помощью РЕТОМ-21 определить полярность трансформаторов тока вообще не составляет никаких сложностей, все легко, быстро и просто!

Определение полярности ТТ с помощью ВАФ

Помимо вышеприведенных способов можно применить еще более простой способ, правда для этого необходим прибор вольтамперфазометр, или сокращенно ВАФ. В парке приборов нашей ЭТЛ имеется «Парма ВАФ-А(М)», правда на последней поверке его забраковали по входам постоянного и переменного тока, но это уже другая история.

polyarnost_transformatorov_toka_31

polyarnost_transformatorov_toka_32

В первую очередь, трансформатор тока должен быть подключен к источнику первичного тока.

Для измерения угла сдвига между первичным и вторичным токами, т.е. определения полярности первичных и вторичных выводов, необходимо использовать опорные и измерительные клещи.

Опорные клещи необходимо подключить к опорному каналу ВАФа, а затем обхватить проводник первичной цепи (Л1-Л2) трансформатора тока. Измерительные клещи необходимо подключить к измерительному каналу ВАФа, а затем обхватить проводник, накоротко-замкнутой, вторичной цепи (И1-И2). Естественно, что при этом нужно соблюдать полярность самих клещей — на клещах имеется маркировка в виде звездочки или точки, которую и нужно обратить в сторону вхождения тока в обхват клещей.

polyarnost_transformatorov_toka_33

Но в моем комплекте опорные клещи отсутствуют, а имеются только измерительные клещи ИПТ 10 и ИПТ 300.

polyarnost_transformatorov_toka_34

Поэтому проверить полярность трансформатора тока (угол сдвига между первичным и вторичным токами) у меня нет возможности, хотя если дополнительно приобрести опорные клещи, то с помощью ВАФа можно смело определять полярность трансформатора тока.

После произведенных манипуляций ВАФ на своем дисплее отобразит величину тока измерительного канала, т.е. вторичного тока, а также угол сдвига между опорным и измерительным каналами, т.е. между первичным и вторичным токами. По этим данным и можно определить полярность ТТ.

Для наглядности приложил видео по материалам данной статьи:

Помимо рассмотренных примеров, зачастую необходимо определить полярность трансформаторов тока, встраиваемых в вводы выключателей или силовых трансформаторов, причем с разными схемами подключения (звезда с нулем, звезда, треугольник). В рамках данной статьи я об этом рассказывать не буду, если есть вопросы, то пишите в комментариях под данной статьей.

Источник

15-6. Проверка трансформаторов тока

а) Объем проверки

При новом включении производится осмотр трансформаторов тока и их цепей, проверяются сопротивление постоянному току и электрическая прочность изоляции вторичных обмоток, определяются однополярные зажимы, проверяются характеристики намагничивания (вольтамперная характеристика ВАХ), коэффициенты трансформации. При плановых проверках производятся осмотр трансформаторов тока, проверка сопротивления обмоток, сопротивления изоляции и снятие характеристик намагничивания. Если при проверке вынимаются встроенные трансформаторы тока, необходимо дополнительно проверить полярность обмоток и коэффициенты трансформации на разных отпайках.

б) Определение полярности выводов

Полярность выводов обмоток трансформаторов тока проверяется с помощью магнитоэлектрического прибора с обозначенной полярностью обмотки и нулем в середине шкалы по схеме, приведенной на рис. 15-8.

Источник постоянного тока, в качестве которого используется электрическая батарейка Б или аккумулятор напряжением 4—6 В, подключается последовательно с добавочным сопротивлением Rд к первичной обмотке трансформатора тока. При этом положительный полюс батарейки подключают к «началу», а отрицательный к «концу» первичной обмотки. Замыкая и размыкая ключом К цепь первичной обмотки трансформатора тока, наблюдают за отклонением стрелки магнитоэлектрического прибора, подключенного к вторичной обмотке. Если при замыкании первичной цепи стрелка прибора будет отклоняться вправо, а при размыкании влево, значит, выводы первичной и вторичной обмоток трансформатора тока, к которым подключен плюс батареи и плюс прибора, являются однополярными. Для увеличения отклонения стрелки прибора, используемого в схеме проверки, можно изменять величину добавочного сопротивления, а также напряжение батарейки.

в) Снятие характеристики намагничивания

Волтамперная характеристика намагничивания ВАХ, представляющая зависимость напряжения на зажимах вторичной обмотки трансформатора тока от тока намагничивания, является основной характеристикой, по которой можно определить исправность трансформатора тока, а также возможность его применения в различных схемах релейной защиты.

Для снятия характеристики намагничивания при разомкнутой первичной обмотке на зажимы вторичной обмотки трансформатора тока подается переменное напряжение через регулировочный автотрансформатор AT (рис. 15-9).

Увеличивая напряжение, подаваемое на вторичную обмотку, фиксируют несколько значений напряжения и тока. При новом включении таким образом снимают 10—12 точек, по которым строят характеристику намагничивания (рис. 15-10). При плановых проверках трансформаторов тока снимаются три-четыре точки и проверяется совпадение с характеристикой, снятой ранее.

Желательно снимать характеристику намагничивания до насыщения, т. е. до таких значений, когда наступает насыщение трансформатора тока и характеристика намагничивания загибается. Измерение тока и напряжения при снятии характеристики намагничивания следует производить приборами электромагнитной или электродинамической системы, реагирующими на действующие значения измеряемых величин. Перед проверкой характеристики намагничивания и после нее производится размагничивание сердечника путем дпух-трех плавных подъемов и снижений напряжения до нуля.

При наличии короткозамкнутых витков во вторичной обмотке трансформатора тока его характеристика намагничивания снижается, как показано на рис. 15-10, что может быть обнаружено при сравнении полученной характеристики с характеристикой, снятой ранее, или с характеристиками однотипных трансформаторов тока. Наиболее наглядно различие характеристик при наличии коротко-замкнутых витков проявляется в их начальной части при токах намагничивания 0,1 — 1 А.

Для некоторых типов трансформаторов тока, насыщение которых происходит при больших значениях напряжения (например, 400—600 В), необходима специальная испытательная схема, позволяющая снимать характеристику до начала насыщения. Такая схема, которая используется для снятия характеристик намагничивания трансформаторов тока с вторичным номинальным током 1 А, показана на рис. 15-11.

В этой схеме для повышения напряжения, подаваемого на зажимы вторичной обмотки трансформатора тока, используется специальный трансформатор Т на напряжение 220/2 000 В. При этом не следует подавать на вторичную обмотку слишком больших напряжений, поскольку это опасно для междувитковой изоляции. Поэтому рекомендуется подавать на вторичную обмотку одноамперных трансформаторов тока такое напряжение, чтобы на один виток вторичной обмотки приходилось не более 1—1,2 В.

Характеристика намагничивания может сниматься и при подаче тока в первичную обмотку, как показано на рис. 15-12. Ток в первичную обмотку трансформатора тока подается при этом через промежуточный трансформатор Т 220/12 В, мощностью 500—600 В-А, величина его регулируется автотрансформатором AT. Напряжение на ветви намагничивания измеряется с помощью вольтметра V, подключенного к зажимам вторичной обмотки. Вольтметр должен иметь высокое внутреннее сопротивление 1,5— 2 кОм/В и пределы измерения 10—2 000 В. Снятие характеристики намагничивания при подаче тока в первичную обмотку трансформатора тока особенно удобно при проверке одноамперных трансформаторов тока, когда отсутствует специальное устройство для пвдачи достаточно большого напряжения на зажимы вторичной обмотки.

Читайте также:  Силовые линии магнитного поля проводника с током свойства

В установках напряжением 500 кВ и выше применяются каскадные трансформаторы тока, схема которых показана на рис. 15-13. Особенность проверки таких трансформаторов тока состоит в том, что отдельно должна проверяться каждая ступень каскада. Затем после соединения обеих ступеней проверяется характеристика намагничивания каждой обмотки трансформатора тока в полной схеме.

У встроенных трансформаторов тока характеристику намагничивания следует снимать дважды: до закладки трансформатора тока во втулку для проверки его исправности и после установки втулки вместе с трансформатором тока на место. При этом характеристику намагничивания можно снимать только на одной из отпаек. Характеристика намагничивания для других отпаек встроенного трансформатора тока определится пересчетом по следующим формулам:

где U, Iнам, — напряжение, ток намагничивания и число витков- обмотки для ответвления, на котором снималась характеристика намагничивания; — напряжение, ток намагничивания и число витков обмотки для ответвления, на которое производится пересчет характеристики.

г) Проверка коэффициента трансформации

Коэффициент трансформации трансформатора тока проверяется по схеме, показанной на рис. 15-14. В первичную обмотку от нагрузочного трансформатора НТ подается ток не меньше 20% номинального. Коэффициент трансформации трансформатора тока определяется как отношение первичного тока I1 ко вторичному I2 и сравнивается с его номинальным значением.

У встроенных трансформаторов тока необходимо проверить коэффициенты трансформации для всех ответвлений и правильность маркировки ответвлений. Проверка правильности маркировки ответвлений может быть выполнена при определе- нии коэффициентов трансформации или другим более простым способом.

Для этого на два любых ответвления вторичной обмотки подается через автотрансформатор переменное напряжение (рис. 15-15). Измеряя напряжения между каждой парой ответвлений, по максимальной величине напряжения определяют выводы, соответствующие максимальному коэффициенту трансформации А и Д. После того как эти выводы найдены, на них подается напряжение от автотрансформатора AT. Затем проверяют распределение напряжения по обмотке трансформатора тока, измеряя напряжение между одним из выводов, например А, и всеми другими ответвлениями. Наименьшее напряжение соответствует ответвлению с наименьшим коэффициентом трансформации. Аналогично находят и другие ответвления, сопоставляя результаты измерений с заводской схемой распределения витков между ответвлениями; В качестве примера в табл. 15-1 приведены напряжения, измеренные на разных ответвлениях при подаче на зажимы А — Д напряжения 120 В, равного числу витков всей обмотки. Следует иметь в виду, что по этим замерам можно определить «начало» — А и «конец» — Д обмотки трансформатора тока. По данным, приведенным в табл. 15-1 и на рис. 15-16, видно, что напряжение, а следовательно, и число витков между зажимами А — Б меньше, чем между зажимами Г — Д, что обеспечивает компенсацию влияния намагничивающего тока на коэффициент трансформации трансформатора тока.

д) Проверка трансформаторов тока нулевой последовательности, имеющих подмагничивание

Кроме рассмотренных выше проверок, общих для трансформаторов тока всех типов, при новом включении и при плановых проверках ТНП с подмагничиванием производятся следующие испытания: измеряется на переменном токе сопротивление всех обмоток (вторичных и подмагничи-вания), регулируется число витков обмотки подмагничивания для уменьшения тока небаланса, проверяется чувствительность защиты при наличии и отсутствии подмагни-чивания, а также отсутствие вибрации токовых реле при больших токах, для ТНП кабельного типа проверяется изоляция концевых воронок и брони кабеля.

Сопротивление z каждой обмотки определяется по методу амперметра — вольтметра при подаче переменного напряжения на ее зажимы. В случае виткового замыкания; в обмотке ее сопротивление переменному току резко снижается, что позволяет при плановых проверках обнаружить неисправность.

Для уменьшения тока небаланса от подмагничивания производится регулировка обмотки подмагничивания. Для этого при нормальном напряжении подмагничивания изменяют число витков одной из полусекций обмотки так, чтобы ток небаланса, измеряемый миллиамперметром, подключенным к зажимам вторичной обмотки ТНП, имел минимальное значение.

Одновременно с испытанием ТНП производится проверка чувствительности реле защиты, подключенных к его вторичной обмотке. Проверка производится по схеме, показанной на рис. 15-17, для двух режимов: при наличии и при отсутствии подмагничивания. В этой схеме первичный ток проходит по проводу, пропущенному через окно ТНП. Ток срабатывания

чувствительного токового реле, подключенного к ТНП, измеренный при отсутствии напряжения подмагничивания, в несколько раз превышает ток срабатывания при его наличии. Одновременно при проверке чувствительности токовых реле защиты следует убедиться в отсутствии вибрации при прохождении через ТНП максимально возможного первичного тока нулевой последовательности.

Для проверки надежности изоляции воронок кабеля и брони каждого кабеля на участке между выводами генератора и ТНП источник переменного тока включается в рассечку заземляющего провода. При пропускании по цепи заземления тока 10—20 А напряжение небаланса на выходе ТНП не должно превышать 4—5 мВ.

13 Июнь, 2009 47772 ]]> Печать ]]>

Источник

Инструкция по проверке трансформаторов тока, используемых в схемах релейной защиты и измерения (стр. 7 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

В качестве источника тока могут использоваться любые нагрузочные трансформаторы достаточной мощности. Для такой проверки удобно воспользоваться устройством с регулируемыми тиристорными ключами САТУРН-M или САТУРН-M1 производства НПФ «Радиус» ( Москва, НПО «Зенит»), которые при массе, не превышающей 26 кг, обеспечивают возможность проверки средств РЗА первичным током, подавая на достаточное для измерений время регулируемый ток в пределах до 2000 А. Возможности устройства возрастают при использовании его совместно с нагрузочным трансформатором (см. приложение Г и [9]).

Вторичный ток удобно проверять с помощью прибора с малыми клещами типа ВАФ-85 или его современных аналогов, например выпускаемых петербургской фирмой «Парма», последовательно по всей цепи нагрузки ТТ, проверяя тем самым правильность монтажа панели. Применение таких приборов позволяет производить измерение вне и внутри панелей защиты практически при любой ее монтажной схеме без переключений во вторичных цепях. По результатам измерений, пользуясь схемой, можно определить правильность сборки схемы и найти ошибки. Обнаруженные ошибки исправляются, и измерение повторяется.

Для увеличения первичного тока все временные соединения первичных обмоток ТТ выполняются проводами большого сечения и минимальной длины. Необходимо обеспечить минимальное переходное сопротивление контактов временной схемы, нагрузочное устройство устанавливается как можно ближе к ТТ.

Проверка по приводимым в таблице испытательным схемам проводится так, чтобы все ветви вторичной цепи проверялись на обтекание их током. Этим одновременно проверяется и отсутствие обрывов.

Если почему-либо приходится отступать от рекомендуемых схем проверки, то новые схемы следует составлять по тому же принципу. Необходимо учитывать при испытании, что вторичные обмотки ТТ могут оказаться разомкнутыми, поэтому сначала первичный ток дается небольшой и увеличивается до необходимого значения лишь после того, как по показаниям приборов можно будет убедиться, что вторичные цепи ТТ не разомкнуты.

Читайте также:  Основные формулы мощности электрического тока

Основные схемы проверки правильности соединения вторичных цепей первичным током нагрузки даны в таблице 7.

Для простых максимальных токовых защит достаточно измерить вторичные токи амперметром; для сложных защит кроме измерений токов необходимо снять векторную диаграмму токов любым способом, например указанным в РД 34.35.302 [7]. Значение первичной нагрузки должно обеспечивать достаточно точный отсчет показаний измерительных приборов. Желательно, чтобы нагрузка была симметричной по фазам и неизменной по значению.

Особенностью схем является проверка целости нулевого провода. Отсутствие тока небаланса может быть вызвано обрывом нулевого провода либо местными условиями — строго симметричная нагрузка, одинаковые характеристики ТТ, малое значение первичной нагрузки и т. д. Если ток в нулевом проводе измерить не удается, то необходимо убедиться в исправности нулевого провода путем искусственного увеличения тока небаланса. Если заземление вторичных обмоток ТТ установлено вблизи ТТ, то на панели защиты достаточно заземлить одну из фаз вторичных цепей. Тогда в нулевом проводе появится ток. Вместо заземления фазы можно закоротить один из ТТ на ближайшей к нему сборке зажимов. В ряде случаев для увеличения тока небаланса достаточно включить в одну из фаз сопротивление 5—10 Ом. Трансформатор в этой фазе перегружается, возрастает его погрешность и увеличивается ток небаланса в нулевом проводе.

Такие же способы проверки исправности токовых вторичных цепей (измерением токов в фазах и в нуле, а при необходимости и снятием векторных диаграмм) применимы и для ТТ, встроенных в силовые трансформаторы, при создании во всех трех фазах малых первичных токов.

Таблица 7 — Проверка схемы соединений ТТ первичным током нагрузки

Источник



Как проверить трансформатор тока

Устройства, пропорционально преобразующие переменный ток из одной величины в другую на основе принципов электромагнитной индукции, называют трансформаторами тока (ТТ).

Их широко используют в энергетике и изготавливают разными конструкциями от маленьких моделей, размещаемых на электронных платах до метровых сооружений, устанавливаемых на железобетонные опоры.

Цель проверки — выявление работоспособности ТТ без оценки метрологических характеристик, определяющих класс точности и углового сдвига фаз между первичным и вторичными векторами токов.

Возможные неисправности. Трансформаторы выполняются автономными устройствами в изолированном корпусе с выводами для подключения к первичному оборудованию и вторичным устройствам. Ниже приведены основные причины неисправностей:

— повреждение изоляции корпуса; — повреждение магнитопровода; — повреждение обмоток: — обрывы; — ухудшение изоляции проводников, создающее межвитковые замыкания; — механические износы контактов и выводов.

Методы проверок. Для оценки состояния ТТ проводится визуальный осмотр и электрические проверки.

Визуальный внешний осмотр. Проводится в первую очередь и позволяет оценить:

— чистоту внешних поверхностей деталей; — появление сколов на изоляции; — состояние клеммников и болтовых соединений для подключения обмоток; — наличие внешних дефектов.

Проверка изоляции. (эксплуатация ТТ с нарушенной изоляцией не допускается!).

Испытания изоляции. На высоковольтном оборудовании трансформатор тока смонтирован в составе линии нагрузки, входит в нее конструктивно и подвергается совместным высоковольтным испытаниям отходящей линии специалистами службы изоляции. По результатам испытаний оборудование допускается в эксплуатацию.

Проверка состояния изоляции. К эксплуатации допускаются собранные токовые цепи с величиной изоляции 1 мОм.

Для ее замера используется мегаомметр с выходным напряжением, соответствующим требованиям документации на ТТ. Большинство высоковольтных устройств необходимо проверять прибором с выходным напряжением в 1000 вольт.

Итак, мегаомметром измеряют сопротивление изоляции между:

— корпусом и всеми обмотками; — каждой обмоткой и всеми остальными.

Работоспособность трансформатора тока можно оценить прямыми и косвенными методами.

1. Прямой метод проверки

Это, пожалуй наиболее проверенный способ, который по другому называют проверкой схемы под нагрузкой.

Используется штатная цепь включения ТТ в цепи первичного и вторичного оборудования или собирается новая цепь проверки, при которой ток от (0,2 до 1,0) номинальной величины пропускается по первичной обмотке трансформатора и замеряется во вторичной.

Численное выражение первичного тока делится на замеренный ток во вторичной обмотке. Полученное выражение определяет коэффициент трансформации, сравнивается с паспортными данными, что позволяет судить об исправности оборудования.

ТТ может содержать несколько вторичных обмоток. Все они, до начала испытаний, должны надежно подключаться к нагрузке или закорачиваться. В разомкнутой вторичной обмотке (при токе в первичной) возникает высокое напряжение в несколько киловольт, опасное для человека и оборудования.

Магнитопроводы многих высоковольтных трансформаторов нуждаются в заземлении. Для этого в их клеммной коробке оборудуется специальный зажим с маркировкой буквой “З”.

На практике часто есть ограничения по проверке ТТ под нагрузкой, связанные с условиями эксплуатации и безопасности. Поэтому используются другие способы.

2. Косвенные методы

Каждый из способов предоставляет часть информации о состоянии ТТ. Поэтому следует применять их в комплексе.

Определение достоверности маркировки выводов обмоток. Целостность обмоток и их вывода определяются “прозвонкой” (замером омических активных сопротивлений) с проверкой или нанесением маркировки. Выявление начал и концов обмоток осуществляется способом, позволяющим определить полярность.

Определение полярности выводов обмоток. Вначале ко вторичной обмотке ТТ подсоединяется миллиамперметр или вольтметр магнитоэлектрической системы с определенной полярностью на выводах.

Допускается использовать прибор с нулем в начале шкалы, однако, рекомендкеься посередине. Все остальные вторичные обмотки из соображений безопасности шунтируются.

К первичной обмотке подключается источник постоянного тока с ограничивающим его ток разряда сопротивлением. Обыкновенной батарейки от карманного фонарика с лампочкой накаливания вполне достаточно. Вместо установки выключателя можно просто дотронуться проводом от лампочки до первичной обмотки ТТ и затем отвести его.

При включении выключателя в первичной обмотке формируется импульс тока соответствующей полярности. Действует закон самоиндукции. При совпадении направления навивки в обмотках стрелка движется вправо и возвращается назад. Если прибор подключен с обратной полярностью, то стрелка будет двигаться влево.

При отключении выключателя у однополярных обмоток стрелка двигается импульсом влево, а в противном случае – вправо.

Аналогичным способом проверяется полярность подключения других обмоток.

Снятие характеристики намагничивания. Зависимость напряжения на контактах вторичных обмоток от проходящего по ним тока намагничивания называют вольтамперной характеристикой (ВАХ). Она свидетельствует о работе обмотки и магнитопровода ТТ, позволяет оценить их исправность.

С целью исключения влияния помех со стороны силового оборудования ВАХ снимают при разомкнутой цепи у первичной обмотки.

Для проверки характеристики требуется пропускать переменный ток различной величины через обмотку и замерять напряжение на ее входе. Это можно делать любым проверочным стендом с выходной мощностью, позволяющей нагружать обмотку до насыщения магнитопровода ТТ при котором кривая насыщения переходит в горизонтальное направление.

Данные замеров заносят в таблицу протокола. По ним методом аппроксимации вычерчивают графики.

Перед началом замеров и после них необходимо обязательно проводить размагничивание магнитопровода путем нескольких плавных увеличений токов в обмотке с последующим снижением до нуля.

Для замеров токов и напряжений следует пользоваться приборами электродинамической или электромагнитной систем, воспринимающих действующие значения тока и напряжения.

Появление в обмотке короткозамкнутых витков уменьшает величину выходного напряжения в обмотке и снижает крутизну ВАХ. Поэтому, при первом использовании исправного трансформатора делают замеры и строят график, а при дальнейших проверках через определенное время контролируют состояние выходных параметров.

Источник